NO854396L - Fremgangsmaate ved herding av staal. - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte ved herding av stål. Herding benyttes vanligvis for å øke stålets fasthet, herunder strekkfasthet og flytegrense, samt stålets hardhet.

Et generelt problem i samband med utnyttelse av herdede deler av stål er at stålets seighet vanligvis avtar når stålets fasthet og hardhet økes gjennom ulike metoder for herding.

Problemet er særlig fremtredende når herdede deler anvendes direkte i herdet tilstand uten at herdeprosessen har vært etterfulgt av en anløpingsprosess. Ved anløping vil generelt stålets seighet øke og dets fasthet og hardhet avta.

For mange anvendelser av herdet henholdsvis herdet og anløpt stål er det imidlertid nødvendig at stålet har så høy fasthet og hardhet som mulig kombinert med størst mulig seighet. Eksempler på slike anvendelsesområder er slitedeler til jordbruksredskaper og til grave- og lastemaskiner.

Et kjent prinsipp for å øke seigheten hos stål er å gjøre stålets kornstruktur så finkornet som mulig. Dette blir ut-nyttet ved ulike former for fremstilling og bearbeiding av stål, for eksempel kontrollert valsing. Den samme gunstige innvirkning av redusert kornstørrelse gjelder også for her dede henholdsvis herdede og anløpte kornstrukturer i stål.

Stålets kornstørrelse etter herding er hovedsakelig bestemt av kornstørrelsen i oppvarmet tilstand ved herdetemperaturen før herding. Stålets konstruktur i denne tilstand benevnes som kjent austenitt.

Ved herding dannes en ny struktur kalt martensitt ved omvandling av austenitt. Martensittstrukturen er rekker av fine nåler eller plater som dannes innenfor de enkelte austenittkorn, slik at martensittens kornstørrelse er fast-lagt av kornstørrelsen i austenitt før herding.

Kornstørrelsen i austenitt varierer meget alt etter ståltype og holdetemperatur og holdetider mens stålet befinner seg ved høy temperatur og har austenittisk struktur. Særlig grov austenittstruktur fås dersom stålet opvarmes over den temperatur som medfører kornvekst. Dette gjøres vanligvis ved ulike former for varmebearbeiding, for eksempel smiing. Dette forhold er ofte en direkte begrensning for mulighetene til å herde stål direkte fra smitemperatur ved at stålet da blir for sprøtt etter herding, samt at det er større risiko for at stålet sprekker under selve herdingen. For å unngå dette har man latt stålet avkjøles til romtemperatur for så å foreta en ny oppvarming og herding, det vil si oppvarming til herdetemperatur og bråkjøling. Dette medfører imidlertid stort energiforbruk ved at stålet må oppvarmes på nytt. Stålets kornstruktur blir dessuten ikke særlig finkornet ved nevnte fremgangsmåte, da austenittkornstrukturen blir dannet ved omvandling av en relativt grovkornet struktur som er dannet ved den langsomme avkjøling til romtemperatur.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å fremskaffe en fremgangsmåte ved herding av stål hvorved stålets korn-størrelse reduseres, og som vil medføre innsparing av energi når fremgangsmåten benyttes i samband med varmebearbeiding av stål.

Formålet oppnås ifølge oppfinnelsen ved at det foretas en omvandling av stålet i et temperaturområde mellom herdetemperaturen og stålets kritiske temperatur for dannelse av martensitt.

Omvandlingen foretas ved at stålet fra austenittisk tilstand avkjøles gjennom eller holdes ved det temperaturområdet hvor stålets omvandling til ferritt, perlitt eller bainitt skjer raskest. Etter at omvandlingen er skjedd i tilstrekkelig stor grad, foretas en rask oppvarming til herdetemperatur med kort holdetid ved denne temperatur før stålet herdes på ordinært vis i et passende herdemedium. Oppvarmings- og herdetidene gjøres korte for å unngå ny uønsket kornvekst.

Claims (1)

1. Fremgangsmåte ved herding av stål, karakterisert ved at stålet fra austenittisk tilstand avkjøles gjennom eller holdes ved det temperaturområdet hvor stålets omvandling til ferritt, perlitt eller bainitt skjer raskest, og at det etter at omvandlingen er skjedd i tilstrekkelig stor grad,

   foretas en rask oppvarming til herdetemperatur med kort holdetid ved denne temperatur før stålet herdes på ordinært vis i et passende herdemedium.